Контрольная работа по "Оконечные устройства"

 

Таблица 3. Характеристики дополнительных сигналов, поступающих  от АТС к ТА.

 

1.4. Задача.

Нарисовать временные  диаграммы изменения напряжения на выходе телефонного аппарата при  импульсном и частотном наборе номера (набираемый номер - две последних цифры пароля).

а) при импульсном наборе номера;

б) при частотном  наборе номера.

Набираемый номер - две последние цифры студенческого  билета-   09. 
 

а) при импульсном наборе:

Рисунок 3.Временная диаграмма измерения напряжения на входе ТА при импульсном наборе. 

б) Используя  данные таблицы 1, составим временную диаграмму при частотном наборе номера. 

 

Рисунок 4. Временная диаграмма при частотном наборе номера. 

Тема 2. Факсимильные аппараты.

2.1. Структурная схема факсимильной передачи изображений.

2.2. Параметры факсимильной передачи.

2.3. Метод сжатия факсимильных сообщений - модифицированный код Хаффмена.

2.4. Задача.

2.4.1. Рассчитать время передачи штрихового изображения одной страницы для разных режимов разрешающей способности - стандартной, улучшенной и сверхвысокой (STANDART, FINE, SuperFINE).

Модем факсаппарата использует модуляцию, соответствующую  Рекомендации V.29 (скорость передачи данных R=9600 бит/с, скорость модуляции В=2400 Бод). Модуляционный код приведен в таблице 6.

2.4.2. Изобразить осциллограмму модулированного сигнала на выходе факсаппарата, передающего двоичную последовательность, отображающую двоичную последовательность, отображающую двоичную запись запись трех цифр. Две из которых № группы, третья -последняя цифра пароля.

2.4.3. Изобразить фрагмент строки, отображенный этой двоичной последовательностью (1 - белое, 0 - черное).  

Ответы:

     2.1. Факсимильной связью называется передача неподвижных изображений по каналам связи. Принимаемые изображения воспроизводятся на твердом носителе (специальной или обычной бумаге), поэтому факсимильная связь относится к документальным видам связи (документальная факсимильная связь - ДФС). Документ, подлежащий передаче, может быть напечатан или написан вручную. Он может содержать текст, чертежи, рисунки, подписи, оттиски печатей, быть черно-белым, полутоновым, многоцветным. В последнем случае воспроизведение копии (факсимиле) будет черно-белым, так как системы ДФС рассчитаны на передачу наиболее широко распространенных двухградационных черно-белых документов.

 

Рисунок 5. Структурная схема факсимильной передачи изображений.

     Принцип преобразования изображения передаваемого  документа в электрический сигнал состоит в следующем. Основным элементом, осуществляющим фотоэлектрическое  преобразование (ФЭП) в современных  факсимильных аппаратах, является сканер на основе линейки миниатюрныхприборов с зарядовой связью (ПЗС). Совокупность ПЗС <просматривает> расположенную под ними узкую полосу (шириной порядка 1/8 мм) изображения передаваемого документа. Эта полоса называется строкой. Световой поток, отраженный от поверхности растр-элемента, т.е. участка строки, находящегося под соответствующим прибором с зарядовой связью, вызывает в приборе зарядовый пакет электронов, величина которого пропорциональна силе отраженного от растрэлемента светового потока.

     С помощью двух сдвиговых транспортных ПЗС-регистров зарядовые пакеты переносятся вдоль линейки ПЗС в выходное устройство, где преобразуются в импульсы видеосигнала. После <просмотра> и формирования импульсов видеосигнала одной строки документ протягивается под линейной ПЗС для просмотра и передачи сигналов следующей строки и т.д.

Сканирование  элементов строки передаваемого  документа совместно с процессом  переноса зарядов вдоль линейки  ПЗС в выходное устройство называется строчной разверткой. Скорость строчной развертки определяется частотой тактовых импульсов, поступающих на сдвиговые транспортные ПЗС-регистры.

На приемной стороне импульсы видео сигнала  поступают в синтезирующее устройство (устройство записи принтер). 

     2.2. Параметры факсимильной передачи.

     Сканирование  элементов строки передаваемого документа совместно с процессом переноса зарядов вдоль линейки ПЗС в выходное устройство называется строчной разверткой. Скорость строчной развертки определяется частотой тактовых импульсов, поступающих на сдвиговые транспортные ПЗС-регистры. Минимальные размеры элементов строки, которые могут быть различимы сканирующей системой, определяют разрешающую способность фотоэлектрического преобразователя вдоль строки. Очевидно, что разрешающая способность вдоль строки зависит от плотности расположения ПЗС на линейке. Сканирующая система современных факсимильных аппаратов обеспечивает разрешающую способность вдоль строки 8 точек/мм.

     Разрешающая способность по вертикали (по кадру) зависит не только от размеров ПЗС, но и от величины протяжки документа  после передачи очередной строки и составляет 3,85 линий/мм в стандартном режиме работы, 7,7 линий/мм в улучшенном (FINE) режиме и около 12 линии/мм при сверхвысоком (Super Fine) режиме разрешающей способности. Большее разрешение позволяет передавать мелкий шрифт или сложную графику, но время передачи также возрастает пропорционально. Разрешение определяется передающей стороной, а принимающая подстраивается под нее.

      - модуль взаимодействия, параметр факсимильной передачи является, где L- длина строки развертки, d- расстояние между серединами соседних строк, называемое шагом развертки. Равенство модулей взаимодействия совместно работающих факсимильных аппаратов обеспечивает сохранение пропорциональности размеров изображения оригинала и копии документа по горизонтали и вертикали. Рекомендациями МККТТ Т.2 ч Т.4 установлено L=215 мм, M=264 для стандартного режима работы нецифровых факсимильных аппаратов.

     В соответствии с рекомендациями Т.4 число  элементов изображения на строке развертки номинальной длины L=215 мм составляет 1728, а число строк в одной странице номинальной длины 297 мм (формат А4) равно 1145 (стандартный режим работы).

     Процессом сканирования документа по горизонтали  и вертикали управляет устройство развертки.

     На  приемной строке импульсы видеосигнала поступают в синтезирующее устройство (устройство записи, принтер).

     В факсимильных аппаратах широко используется термографический метод записи с  помощью линейки микрорезисторов  на специальную термочувствительную  бумагу. Импульсы видеосигнала через ячейки регистра сдвига поступают на соответствующие микрорезисторы, находящиеся в соприкосновении с поверхностью термочувствительной бумаги. При локальном нагреве микрорезистором термочувствительного слоя бумаги он меняет свой цвет в точке нагрева.

     В современных факсимильных аппаратах  также применяется струйный способ записи на обычную бумагу с помощью  специальной краски.

     Для безыскаженного воспроизведения копии  документа, записывающее устройство приемного  аппарата

     должно  работать согласованно с анализирующим устройством (сканером) аппарата передающей стороны. Для этого, во-первых, сканирование строки и ее запись должны осуществляться с одной скоростью и, во-вторых, считывание и запись должны начинаться с одинаковых положений на оригинале и копии. Оба этих условия обеспечивают устройства синхронизации, управляющие устройствами разверток. 

2.3. Метод сжатия  факсимильных сообщений - модифицированный  код Хаффмена.

Факсимильный  способ передачи обладает универсальностью, поскольку позволяет передавать любые графические образы документов. Однако для передачи некоторых типов сообщений, например, машинописных, требуется передавать в канал связи существенно больше единичных элементов, чем при обычном способе передачи символов соответствующими кодовыми комбинациями телеграфного кода. Действительно, при числе факсимильных строк в одной странице формата А4 равном 1145 и числе растр-элементов на одной строке 1728 для передачи одной страницы факсимильным методом потребуется передать около 2 млн. импульсов видеосигнала. В то же время на странице формата А4 размещается до 1600 символов машинописного текста. При использовании 8-разрядных кодовых комбинаций потребуется всего примерно 0,013 млн. единичных элементов, то есть в 150 раз меньше. Соответственно, во столько же раз меньше будет время передачи документа. Приведенный пример иллюстрирует введение избыточности в передаваемое факсимильным методом сообщение и необходимость сокращения избыточности в системах документальной факсимильной связи.

В современных факсимильных аппаратах в соответствии с рекомендацией МККТТ Т.30 для устранения избыточности используется одномерная схема кодирования модифицированным кодом Хаффмена - МКХ (в рекомендации Т.30 обозначен как МН). Суть этого метода состоит в следующем.

При сканировании строки изображения последовательности черных и белых растр-элементов  преобразуются, соответственно, в последовательности нулей и единиц (серии <черного> и серии <белого>). На основании  статистического анализа большого числа типовых документов были определены вероятности появления различных длин серий <белого> или <черного>. Значения длин серий, которые имеют большую вероятность появления, кодируются короткими комбинациями единиц и нулей, и наоборот, длины серий редко встречающиеся в передаваемых сообщениях, кодируются длинными кодовыми комбинациями. Такой метод кодирования длин серий, позволяет получить для машинописного текста сокращение времени передачи от 5,5 (для листа полностью заполненного текстом) до 18 раз (для малозаполненного листа).

Сжатие факсимильных сообщений приводит к снижению помехоустойчивости передачи, так как возникновение  одной ошибки в кодовой комбинации при восстановлении изображения  вызывает неверное воспроизведение  длины серии <черного> и <белого>. При этом, чем больше коэффициент сжатия, тем заметнее искажения воспроизводимого документа.

Поэтому при  использовании методов сжатия применяются  различные способы повышения  верности передачи, например, решающая обратная связь для повторной  передачи искаженных элементов сообщения. Кроме того используются методы, учитывающие собственную избыточность факсимильных сообщений и служащие для маскирования ошибок на изображении, в результате чего часть ошибок исправляется, а оставшиеся становятся в среднем менее заметными для наблюдателя. С этой целью могут использоваться следующие процедуры:

• замена всей искаженной строки белой строкой;
• повторение предыдущей строки;
• применение корреляционного метода, использующего корреляцию между смежными местами изображения для реконструкции части изображения, и ряд других приемов.
• Процедура сжатия факсимильного сообщения осуществляется компрессором, а восстановление избыточности - экспандером.

 

2.4. Задача.

2.4.1.Рассчитаем время передачи штрихового изображения одной страницы для разных режимов разрешающей способности - стандартной, улучшенной и сверхвысокой (STANDART, FINE, SuperFINE).